淺談鐵基零件鍍錫防護性能的提高

陳仙花

（廈門金越電器有限公司，福建 廈門361021）

0 前言

繼電器軛鐵在做溫濕度循環試驗時，引出腳生銹。其原因有二：一是鍍層太薄，二是鍍層自身的防護性能有限。本文從提高鍍層厚度、改進鍍層組合兩方面開展改進研究。經過相關的試驗驗證，取得了較為顯著的改善效果。

1 確定試驗方案

1.1 第一輪改善試驗

通過增加鍍層厚度，提高軛鐵的防護性能。

1.1.1 制樣

制作5組軛鐵樣品，樣品信息見表1。

表1 5組軛鐵樣品信息

1.1.2 樣品耐蝕性測試

5組樣品在1 mol／L 的NaCl溶液中的Tafel極化曲線，如圖1所示。

圖1 Tafel極化曲線

對Tafel極化曲線進行擬合，得到的腐蝕參數見表2。

由于5＃樣品的鍍層表面存在明顯的機械劃痕，所以其自腐蝕電位最低，自腐蝕電流較大，極化電阻最小。這表明5＃樣品的耐蝕性最差。

其余4組樣品表面的鍍層均保持原樣，在經過丙酮超聲波清洗后直接進行極化曲線測量。從腐蝕參數看：1＃樣品的自腐蝕電位最低，自腐蝕電流最大，極化電阻最小，耐蝕性最差；2＃和3＃樣品的曲線形狀相似、腐蝕參數相近，因此，這兩組樣品的耐蝕性相近；4＃樣品的自腐蝕電位最高，自腐蝕電流最小，極化電阻最大，耐蝕性最好。4組樣品的耐蝕性強弱順序為：4＃＞（2＃≈3＃）＞1＃。

表2 腐蝕參數

1.1.3 改善效果檢查

對改進后的4 組樣品進行兩次溫濕度循環試驗，結果見表3。

表3 溫濕度循環試驗結果

第一次試驗，1＃和4＃樣品均未生銹，但也未呈現出鍍層防護性能隨厚度增加而提高的趨勢。第二次試驗，4 組樣品均出現不同程度的生銹現象，但4＃樣品的生銹比例相對最小。這說明增加鍍層厚度對軛鐵的防護性能有略微的改進作用，但仍不能滿足防護性能要求。

1.2 第二輪改善試驗

采用不同的鍍層組合（A 組Fe／Ep·Cu1～3Sn-Ce-Sb3～7，B組Fe／Ep·Cu1～3Ni1～3Sn-Ce-Sb3～7），并對兩組樣品進行耐蝕性和可焊性測試。

1.2.1 耐蝕性測試

對上述改進后的樣品進行溫濕度循環試驗和中性鹽霧試驗。溫濕度循環試驗條件：共10個循環，每個循環時間24h，前9次循環中的5次循環做完濕熱循環后進行低溫循環。中性鹽霧試驗條件：（a）試驗溫度（35±2）℃；（b）（5±1）%的NaCl溶液，pH值6.5～7.2；（c）鹽霧沉降量1～2 mL／h（80 cm2量筒采集）；（d）試驗時間96h；（e）樣品頂部加蓋，樣品引出腳朝下放置。改善情況見表4。

表4 不同鍍層組合的耐蝕性測試結果

由表4可知：B組樣品（即三層鍍層組合）的防護性能較優。

1.2.2 可焊性測試

對改進后的樣品進行可焊性測試。

試驗條件：（a）溫度（250±3）℃；（b）浸錫時間（3.0±0.3）s；（c）焊料SnAg3.5；（d）助焊劑25%松香+75%酒精；（e）樣品未老化。

結果表明：2組樣品的試驗過程均無異常，試驗后引出腳被浸錫部位95%以上均連續覆有一層光滑明亮的錫層。

2 總結

增加銅底鍍層和鍍錫層的厚度，鐵基零件的防護性略有提高。采用Fe／Ep·Cu1～3Ni1～3Sn-Ce-Sb3～7三層鍍層組合，比兩層鍍層組合零件的防護性能和可焊性更優。但從240h的溫濕度循環試驗情況來說，采用三層鍍層組合防護性有較顯著的提高，但還有待于進一步改進。